(57)【要約】【課題】予定されている期間まで燃料電池の寿命を延ばすことができる燃料電池の運転方法及び燃料電池システムを提供すること。【解決手段】水素と酸素との電気化学的反応により発電する燃料電池１５の耐用運転時間に基づいて、第１の所定の単位時間あたりの許容運転時間の範囲内で燃料電池１５が運転するように、燃料電池１５の運転計画を作成する工程と、作成した運転計画に基づいて燃料電池１５を運転する工程とを備える燃料電池の運転方法、及びこの燃料電池の運転方法を制御する制御装置５０を備える燃料電池システム。【選択図】図１
2007323843.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水素と酸素との電気化学的反応により発電する燃料電池の耐用運転時間に基づいて、第１の所定の単位時間あたりの許容運転時間の範囲内で前記燃料電池が運転するように、前記燃料電池の運転計画を作成する工程と；
前記運転計画に基づいて前記燃料電池を運転する工程とを備える；
燃料電池の運転方法。
【請求項２】
前記第１の所定の単位時間あたりの許容運転時間が、熱需要の予測及び電力需要の予測の少なくとも一方の予測に応じて設定される；
請求項１に記載の燃料電池の運転方法。
【請求項３】
前記第１の所定の単位時間における前記燃料電池の運転時間が前記第１の所定の単位時間あたりの許容運転時間に満たないときに、該許容運転時間と該運転時間との差の時間を次の第１の所定の単位時間あたりの許容運転時間に加算するように構成された；
請求項１又は請求項２に記載の燃料電池の運転方法。
【請求項４】
水素と酸素との電気化学的反応により発電する燃料電池の耐用起動回数に基づいて決定された第２の所定の単位時間あたりの許容起動回数の範囲内で前記燃料電池が運転するように、前記燃料電池の運転計画を作成する工程と；
前記運転計画に基づいて前記燃料電池を運転する工程とを備える；
燃料電池の運転方法。
【請求項５】
前記第２の所定の単位時間における前記燃料電池の起動回数が前記第２の所定の単位時間あたりの許容起動回数に満たないときに、該許容起動回数と該起動回数との差の起動回数を次の第２の所定の単位時間あたりの許容起動回数に加算するように構成された；
請求項４に記載の燃料電池の運転方法。
【請求項６】
水素と酸素との電気化学的反応により発電し発熱する燃料電池と；
請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の燃料電池システムの運転方法を制御する制御装置とを備える；
燃料電池システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は燃料電池の運転方法及び燃料電池システムに関し、特に予定されている期間まで燃料電池の寿命を延ばすことができる燃料電池の運転方法及び燃料電池システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年の地球環境保全意識の高まりを背景に、地球温暖化抑制に資する燃料電池の普及が期待されている。現在、燃料電池は、１０年の耐用年数が予定されている。その一方で、現状の燃料電池は、約４万時間の耐用運転時間を開発目標としている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、例えば一般家庭に設置される燃料電池について、標準的な家庭の消費電力及び消費熱量を基に最適な運転を行った場合の運転時間を試算すると、１年間の運転時間が約６千時間となる。この試算によれば、需要のままに燃料電池を運転すると、予定されている１０年の寿命がないこととなる。また燃料電池には、起動回数についても耐用起動回数が存在するため、この観点からも寿命を考慮する必要がある。
【０００４】
本発明は上述の課題に鑑み、予定されている期間まで燃料電池の寿命を延ばすことができる燃料電池の運転方法及び燃料電池システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明に係る燃料電池の運転方法は、例えば図１及び図２に示すように、水素と酸素との電気化学的反応により発電する燃料電池１５の耐用運転時間に基づいて、第１の所定の単位時間あたりの許容運転時間の範囲内で燃料電池１５が運転するように、燃料電池の運転計画を作成する工程（Ｓ２２）と；前記運転計画に基づいて燃料電池１５を運転する工程（Ｓ２３）とを備える。
【０００６】
このように構成すると、燃料電池の運転が燃料電池の耐用運転時間に基づいて第１の所定の単位時間あたりの許容運転時間の範囲内で行われることとなり、燃料電池の寿命を予定されている期間まで延ばすことができる。
【０００７】
また、請求項２に記載の発明に係る燃料電池の運転方法は、請求項１に記載の燃料電池の運転方法において、前記第１の所定の単位時間あたりの許容運転時間が、熱需要の予測及び電力需要の予測の少なくとも一方の予測に応じて設定される。
【０００８】
このように構成すると、例えば季節によって熱需要及び／又は電力需要に差がある場合に需給バランスを適切に維持することができ、効率のよい運転をすることができる燃料電池の運転方法となる。
【０００９】
また、請求項３に記載の発明に係る燃料電池の運転方法は、例えば図２に示すように、請求項１又は請求項２に記載の燃料電池の運転方法において、前記第１の所定の単位時間における前記燃料電池の運転時間が前記第１の所定の単位時間あたりの許容運転時間に満たないときに（Ｓ２５）、該許容運転時間と該運転時間との差の時間を次の第１の所定の単位時間あたりの許容運転時間に加算する（Ｓ２６）ように構成されている。
【００１０】
このように構成すると、予定された期間の燃料電池の寿命を確保しつつ、より多くの電力需要及び熱需要を燃料電池で発生した電力及び熱で賄うことができる。
【００１１】
上記目的を達成するために、請求項４に記載の発明に係る燃料電池の運転方法は、例えば図１及び図６に示すように、水素と酸素との電気化学的反応により発電する燃料電池１５の耐用起動回数に基づいて決定された第２の所定の単位時間あたりの許容起動回数の範囲内で燃料電池１５が運転するように、燃料電池の運転計画を作成する工程（Ｓ４２）と；前記運転計画に基づいて燃料電池１５を運転する工程（Ｓ４３）とを備える。
【００１２】
このように構成すると、燃料電池の運転が燃料電池の耐用起動回数に基づいて決定された第２の所定の単位時間あたりの許容起動回数の範囲内で行われることとなり、燃料電池の寿命を予定されている期間まで延ばすことができる。
【００１３】
また、請求項５に記載の発明に係る燃料電池の運転方法は、例えば図６に示すように、請求項４に記載の燃料電池の運転方法において、前記第２の所定の単位時間における前記燃料電池の起動回数が前記第２の所定の単位時間あたりの許容起動回数に満たないときに（Ｓ４５）、該許容起動回数と該起動回数との差の起動回数を次の第２の所定の単位時間あたりの許容起動回数に加算する（Ｓ４６）ように構成されている。
【００１４】
このように構成すると、予定された期間の燃料電池の寿命を確保しつつ、より多くの電力需要及び熱需要を燃料電池で発生した電力及び熱で賄うことができる。
【００１５】
上記目的を達成するために、請求項６に記載の発明に係る燃料電池システムは、例えば図１に示すように、水素と酸素との電気化学的反応により発電し発熱する燃料電池１５と；請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の燃料電池の運転方法を制御する制御装置５０とを備える。
【００１６】
このように構成すると、予定されている期間まで寿命を延ばすことが可能な燃料電池システムとなる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、燃料電池の耐用運転時間に基づいて、第１の所定の単位時間あたりの許容運転時間の範囲内で前記燃料電池が運転するように、前記燃料電池の運転計画を作成する工程と、前記運転計画に基づいて前記燃料電池を運転する工程とを備える場合は、燃料電池の運転が燃料電池の耐用運転時間に基づいて第１の所定の単位時間あたりの許容運転時間の範囲内で行われることとなり、燃料電池の寿命を予定されている期間まで延ばすことができる。
【００１８】
また、燃料電池の耐用起動回数に基づいて決定された第２の所定の単位時間あたりの許容起動回数の範囲内で前記燃料電池が運転するように、前記燃料電池の運転計画を作成する工程と、前記運転計画に基づいて前記燃料電池を運転する工程とを備える場合は、燃料電池の運転が燃料電池の耐用起動回数に基づいて決定された第２の所定の単位時間あたりの許容起動回数の範囲内で行われることとなり、燃料電池の寿命を予定されている期間まで延ばすことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。なお、各図において、互いに同一又は相当する部材には同一あるいは類似の符号を付し、重複した説明は省略する。
【００２０】
まず図１を参照して、本発明の実施の形態に係る燃料電池システム１００の構成について説明する。図１は、本発明の実施の形態に係る燃料電池システム１００を説明する系統図である。図１中、各機器をつなぐ実線は配管を、一点鎖線は電気ケーブルを、破線は制御信号を表す。燃料電池システム１００は、水素に富む改質ガスｇを生成する改質器１１と、水素と酸素との電気化学的反応により発電し発熱する燃料電池１５と、冷却水ｃと蓄熱媒体ｗとの間で熱交換をする熱交換器２１と、蓄熱槽としての貯湯タンク３１と、燃料電池システム１００を制御する制御装置５０とを備えている。
【００２１】
改質器１１は、原料燃料ｍと水蒸気（不図示）とを導入し加熱して改質することにより水素に富む改質ガスｇを生成する装置である。水素に富む改質ガスｇとは、水素を４０体積％以上、典型的には７０〜８０体積％程度含んだ、燃料電池１５に供給するガスである。改質ガスｇ中の水素濃度は８０体積％以上でもよく、すなわち燃料電池１５に供給したときに酸化剤ガスｔ中の酸素との電気化学的反応により発電可能な濃度であればよい。改質器１１には、原料燃料ｍを導入するための原料燃料管１２と、改質ガスｇを燃料電池１５に向けて導出する改質ガス管１３が接続されている。また、改質器１１は、改質に必要な改質熱を生成するための加熱部（不図示）を有している。
【００２２】
燃料電池１５は、典型的には固体高分子型燃料電池である。燃料電池１５は、図１では簡易的に示されているが、実際には、固体高分子膜を、改質ガスｇを導入する燃料極と酸化剤ガスｔを導入する空気極とで挟んで単一のセルが形成され、このセルを冷却部を介し複数枚積層して構成されている。燃料電池１５では、燃料極に供給された改質ガスｇ中の水素が水素イオンと電子とに分解し、水素イオンが固体高分子膜を通過して空気極に移動すると共に電子が燃料極と空気極とを結ぶ外部電線４１を通って空気極に移動して、空気極に供給された酸化剤ガスｔ中の酸素と反応して水を生成し、この反応の際に発熱する。この反応における、電子が外部電線４１を通ることにより、直流の電力を取り出すことができる。燃料電池１５には、直流電力を交流電力に変換するパワーコンディショナー４２が接続されている。また、燃料電池１５には、改質ガスｇを導入するための改質ガス管１３と、酸化剤ガスｔ（典型的には空気が用いられる）を導入するための酸化剤ガス管１４とが接続されている。また、燃料電池１５には、電気化学的反応による発熱を奪う冷却水ｃを循環する冷却水管１６が接続されている。冷却水管１６には、冷却水ｃを循環する冷却水ポンプ１８が配設されている。また、燃料電池１５は、制御装置５０との間で制御信号の受け渡しを行うための信号ケーブルが接続されている。
【００２３】
熱交換器２１は、冷却水ｃと蓄熱媒体ｗ（典型的には液体である水）との間で熱交換を行わせて、冷却水ｃの温度を下げ、蓄熱媒体ｗの温度を上げる機器である。熱交換器２１は、典型的にはプレート熱交換器が用いられるが、シェルアンドチューブ型、その他の熱交換器を用いてもよい。熱交換器２１には、冷却水ｃを導入し導出する冷却水管１６と、蓄熱媒体ｗを導入し導出する蓄熱媒体管２２とが接続されている。熱交換器２１を用いることにより冷却水管１６を密閉流路とすることができ、これにより酸素や不純物等の混入を防いで燃料電池１５を腐食から保護することができる。また、熱交換器２１を用いることにより、熱需要に送水する温水ｈとなる蓄熱媒体ｗと冷却水ｃとの縁を切ることができる。
【００２４】
貯湯タンク３１は、燃料電池１５における電気化学的反応で発生した熱を蓄えるタンクである。燃料電池１５で発生した熱は、冷却水ｃ及び熱交換器２１を介して蓄熱媒体ｗに伝達され、蓄熱媒体ｗに保有される形で貯湯タンク３１に蓄えられる。貯湯タンク３１には、蓄熱媒体ｗを導入し導出する蓄熱媒体管２２が接続されている。蓄熱媒体管２２は、蓄熱媒体ｗの導入側は貯湯タンク３１の上部、好適には頂部に接続されており、導出側は貯湯タンク３１の下部、好適には底部に接続されている。このように接続されることにより、貯湯タンク３１内の蓄熱媒体ｗに温度成層が形成される。貯湯タンク３１にはまた、内部に蓄えられた蓄熱媒体ｗを温水ｈとして熱需要（不図示）に向けて送水する温水供給管３２と、熱需要に送水して減少した水を補うための補給水を導入する補給水管３３が接続されている。温水供給管３２には、温水ｈを熱需要（不図示）に向けて圧送する温水ポンプ３４と、熱需要に送られる温水ｈの流量を検出する流量計３５が配設されている。流量計３５には、制御装置５０に流量信号を送信するための信号ケーブルが接続されている。また、温水供給管３２には、熱需要（不図示）に向けて送水する温水ｈを加熱するバックアップボイラ３６が配設されている。バックアップボイラ３６には、制御装置５０から制御信号を受信するための信号ケーブルが接続されている。
【００２５】
貯湯タンク３１には、蓄熱可能量を検出するために貯湯タンク３１内の熱媒体の温度を検出する温度検出器３８が配設されている。温度検出器３８は、貯湯タンク３１内を温度成層が形成される方向に仮想的に分割して蓄熱可能量を算出するために、複数のセンサー３８ａ〜３８ｆを有している。本実施の形態では、貯湯タンク３１内を仮想的に５分割とし、仮想的に区分した領域の境界にセンサーを配置したため、センサーを６個有している。センサーは、貯湯タンク３１内の仮想の分割数に応じた適切な数を設ければよい。
【００２６】
熱交換器２１より上流側の蓄熱媒体管２２には、蓄熱媒体ｗを熱交換器２１と貯湯タンク３１との間で循環させる蓄熱媒体ポンプ２３が配設されている。熱交換器２１より下流側の蓄熱媒体管２２には、逆潮ヒータ２４が配設されている。逆潮ヒータ２４は、燃料電池１５の発電電力が電力需要を上回っているときに、その上回っている余剰電力が商用電源４５に逆潮流することを防ぐために、余剰電力を熱に変換するために設けられている。
【００２７】
逆潮ヒータ２４の下流側の蓄熱媒体管２２には、三方弁２６が配設されている。三方弁２６の、蓄熱媒体管２２とは接続されていない接続口にはバイパス管２５が接続されている。バイパス管２５の他端は、蓄熱媒体ポンプ２３の吸い込み側の蓄熱媒体管２２に接続されている。バイパス管２５には、放熱器としてのラジエータ２８が配設されている。ラジエータ２８は、貯湯タンク３１内がもはや蓄熱できないほど蓄熱されているが燃料電池１５の運転を継続させる必要があるときに、冷却水ｃを燃料電池１５の冷却に必要な温度にするための冷熱を保有する蓄熱媒体ｗを熱交換器２１に供給すべく、蓄熱媒体ｗを強制的に冷却する装置である。ラジエータ２８には、制御装置５０から制御信号を受信するための信号ケーブルが接続されている。ラジエータ２８は、バイパス管２５に配設されたフロースイッチ（不図示）とインターロックされているファンを有している。蓄熱媒体ｗが貯湯タンク３１とバイパス管２５のいずれに導かれるかは、三方弁２６を切り替えることにより決まる。三方弁２６には、制御装置５０から制御信号を受信するための信号ケーブルが接続されている。
【００２８】
パワーコンディショナー４２には、燃料電池１５と接続されている外部電線４１の他に、交流電力を送電するケーブル４３及びケーブル４９が接続されている。ケーブル４３は、商用電源４５と電力負荷とを接続するケーブル４４に接続されている。すなわち、燃料電池による発電電力は系統電力と連系されている。連系点より上流のケーブル４４には、電力を検出する電力計４８が配設されている。電力計４８は、順潮流及び逆潮流の両方の電力を検出することができるように構成されている。電力計４８には、制御装置５０に電力信号を送信するための信号ケーブルが接続されている。ケーブル４９は逆潮ヒータ２４に接続されており、系統電力への逆潮流が許されていないときに燃料電池１５で発生した余剰電力を逆潮ヒータ２４に送電できるように構成されている。
【００２９】
制御装置５０は、燃料電池システム１００の運転を制御するための、計時手段、演算手段、データ保持手段を有している。典型的には、計時手段はタイマー、演算手段はＣＰＵ及びメモリー、データ保管手段はメモリーで構成されている。制御装置５０は、燃料電池１５、三方弁２６、ラジエータ２８、流量計３５、バックアップボイラ３６、温度検出器３８、電力計４８と、それぞれ信号ケーブルで接続されている。
【００３０】
引き続き図１を参照して、燃料電池システム１００の作用について説明する。燃料電池システム１００が起動すると、改質器１１に原料燃料ｍと水蒸気（不図示）とが導入され加熱されて、改質ガスｇが生成される。改質器１１の起動直後は改質ガスｇの組成が安定しないため、燃料電池１５に送らずに、改質器１１の加熱部（不図示）に送って燃焼させ、改質熱を生成することが好ましい。改質器１１で生成される改質ガスｇの組成が安定してきたら、改質ガスｇを燃料電池１５に導入すると共に、酸化剤ガスｔを燃料電池１５に導入する。すると燃料電池１５では、改質ガスｇ中の水素と酸化剤ガスｔ中の酸素との電気化学的反応により発電し、発熱する。発電した直流電力はパワーコンディショナー４２で交流電力に変換されて、系外の電力需要に送電され、あるいは酸化剤ガスｔを燃料電池１５に送気するブロワ（不図示）や燃料電池システム１００の冷却水ポンプ１８の動力として用いられる。
【００３１】
他方、冷却水ポンプ１８で圧送された冷却水ｃが燃料電池１５に導入され、電気化学的反応により発生した熱を奪い、温度が上昇して燃料電池１５から導出される。温度が上昇した冷却水ｃは熱交換器２１に導入され、ここで蓄熱媒体ｗと熱交換して温度が下がって熱交換器２１から導出され、再び燃料電池１５に導入される。熱交換器２１で冷却水ｃと熱交換して温度が上昇した蓄熱媒体ｗは、蓄熱媒体管２２を流れて貯湯タンク３１にその上部から導入される。冷却水ｃと熱交換器２１で熱交換するための温度が低い蓄熱媒体ｗは、貯湯タンク３１の下部から導出される。
【００３２】
貯湯タンク３１に導入された温度が上昇した蓄熱媒体ｗは、温水ｈとして系外の熱需要に温水ポンプ３４にて圧送される。このとき、温水ｈの温度が系外の熱需要が要求する温度に達していない場合は、バックアップボイラ３６で加熱される。貯湯タンク３１内には、系外の熱需要に送水されることにより減少した水量に相当する蓄熱媒体ｗ（典型的には補給水）が補給水管３３より補充される。
【００３３】
貯湯タンク３１内に温度が高い蓄熱媒体ｗが蓄えられ、冷却水ｃを冷却できるほど低い温度の蓄熱媒体ｗがないが燃料電池１５の運転を継続したい場合、制御装置５０は三方弁２６を切り替えて蓄熱媒体ｗを、貯湯タンク３１をバイパスしてラジエータ２８に流し、放熱させて所定の温度に降下させた後、熱交換器２１に導く。貯湯タンク３１内に冷却水ｃを冷却することができる温度の蓄熱媒体ｗが残存しているか否かは、温度検出器３８によって検出される。
【００３４】
上記のような燃料電池システム１００の運転は、電力需要が大きいときのみ発電を行う運転（電主熱従運転）あるいは貯湯量が少なくなると燃料電池システムを起動し、貯湯量が多くなりこれ以上貯湯できない状態（満蓄）になると停止する運転（熱主電従運転）を行うと制御が簡便になる。しかしながら、現在、燃料電池は、１０年の耐用年数が予定されている一方で、現状の燃料電池は、約４万時間の耐用運転時間を開発目標としている。例えば一般家庭に設置される燃料電池について、標準的な家庭の消費電力及び消費熱量を基に最適な運転を行った場合の運転時間を試算すると、１年間の運転時間が約６千時間となる。この試算によれば、需要のままに燃料電池を運転すると、運転年数は約６．７年となり、予定されている１０年の寿命がないこととなる。また燃料電池には、起動回数についても耐用起動回数が存在するため、この観点からも寿命を考慮する必要がある。このような事情から、以下に示すように、第１の所定の単位時間あたりの許容運転時間の範囲内で燃料電池１５が運転するように、及び／又は第２の所定の単位時間あたりの許容起動回数の範囲内で燃料電池１５が運転するように制御する。なお、以下の説明において「燃料電池１５の運転」というときは、改質ガスｇを生成する改質器１１を必要に応じて運転することも含むこととする。
【００３５】
図２を参照して、第１の所定の単位時間あたりの許容運転時間の範囲内で燃料電池１５を運転する制御（上限運転時間設定制御）について説明する。以下の説明においても適宜図１を参照することとする。図２は、上限運転時間設定制御を説明するフローチャートである。制御は制御装置５０がつかさどる。まず、第１の所定の単位時間あたりの許容運転時間を設定する（Ｓ２１）。第１の所定の単位時間は２４時間（１日）とするとよい。第１の所定の単位時間を２４時間（１日）とするとよいのは、例えば家庭においては１日単位のサイクルで電力需要や熱需要が繰り返されることが多いからである。仮に第１の所定の単位時間を１年とすると、１年のうちの例えば１月〜９月には運転をするが、１０月〜１２月には全く運転しないというような偏った運転を行うことも生じ得る。このような偏った運転は、燃料電池１５の不具合を誘発することもあり得るため回避することが好ましい。
【００３６】
第１の所定の単位時間あたりの許容運転時間は、熱需要の予測に応じて設定されるのが好ましい。一般に、熱需要は冬に多く、夏に少なくなる傾向にあるが、単位時間あたりの許容運転時間を熱需要の予測に応じて設定すると、季節によって熱需要に差がある場合に需給バランスを適切に維持することができ、効率のよい運転をすることができる。熱需要の予測は、典型的には、過去の運転実績に基づいて行われる。過去の運転実績は、制御装置５０のデータ保持手段に記録されている。また、第１の所定の単位時間あたりの許容運転時間を熱需要の予測に応じて設定するに際し、月ごとに同じ許容運転時間としてもよい。例えば一般家庭においては、日ごとに大幅に熱需要が変動することは考えにくく、このように簡略化しても影響は少ない。なお、同じ許容時間を設定する期間は１ヶ月以外の例えば２ヶ月、又は季節ごと、あるいは２週間や１週間としてもよい。
【００３７】
図３は、許容運転時間の設定例を示すテーブルの概念図である。図に示す例では、熱需要の予測により１２月〜２月は比較的熱需要が多いこととなったため、１日の許容運転時間を２４時間とし、実質的に許容運転時間の設定を排除している。また、６月〜９月は比較的熱需要が少なくなったため、１日の許容運転時間を５時間としている。その他の月においても、熱需要の予測に応じて、月ごとに、第１の所定の単位時間あたりの許容運転時間を設定している。図３に示す例では、許容運転時間の年間総合計が４０５５時間となるが、許容運転時間は実際の運転時間とは必ずしも一致するものではなく、実際の運転時間は年間総合計の許容設定時間を超えることはないため、燃料電池１５の寿命をほぼ予定されている期間まで延ばすことができる。第１の所定の単位時間あたりの許容運転時間を設定する工程（Ｓ２１）では、該当する月の許容運転時間を設定する。
【００３８】
許容運転時間を設定したら、次に運転計画を作成する（Ｓ２２）。運転計画は、過去の運転実績から電力需要及び熱需要が発生する時間帯を予測して、電力及び／又は熱の需要が発生する時間と設定された許容運転時間とを考慮しつつ、燃料電池１５を運転する時間を決定するものである。すなわち、運転計画を作成する工程（Ｓ２２）では、典型的には、設定された許容運転時間を第１の所定の単位時間内でどのように分配するかを決定する。過去の実績に基づく予測は、季節、曜日、気温、天候等の、電力需要及び熱需要がほぼ同等となると考えられる諸因子を考慮して、その同等となると考えられる条件の範囲内における平均値で決定するとよい。このとき、ユーザーの不在等で、同じ条件下であっても例外的に実測値が予測値と大幅に異なった場合は除外して過去の実績を決定することで予測の精度を高めることができる。また、運転計画を作成するに際し、省エネルギー性、経済性、環境保全等の観点から見た所定の基準に最も適うように作成することが好ましい。運転計画は、例えば以下のように作成される。
【００３９】
図４は、運転計画を作成する手順を説明するフローチャートである。運転計画の作成は、現時刻から第１の所定時間先までの中から適当な時刻をピックアップ開始時刻として定め、決定したピックアップ開始時刻を起点として所定の計算時間間隔（本実施の形態では１時間とする）ごとにピックアップを行いながら進めていく。ここで、「ピックアップ」とは、予測した電力需要の値に基づいて予定発電量を設定することである。すなわち、ピックアップされた時間帯は発電を行いうる時間帯であり、ピックアップされなかった時間帯は発電を行わない時間帯である。予定発電量は、典型的には、電力需要の予測値より所定の分だけ下回った値に設定する。設定する値は、例えば、電力需要の予測値の９０％の値や、電力需要の予測値から１００Ｗ差し引いた値等とする。所定の分だけ下回った値とするのは、燃料電池１５の発電電力が商用電源４５に逆潮流しないことを前提にしているためである。すなわち、一般に、燃料電池は電力需要に完全に追随して発電することができないため、系統電力への逆潮流が許されていない場合は、電力需要が変動しても逆潮流しないように、電力需要よりも所定の分だけ下回った値の電力を発電出力とする場合が多い。また、予定発電量の上限は、燃料電池１５の定格出力とする。たとえ電力需要の予測値より所定の分だけ下回った値が燃料電池１５の定格出力以上の値であったとしても、定格出力の値を上限とする。定格出力を超えて運転させると、燃料電池１５が損傷するからである。また、使用する燃料電池の特性からみて予定発電量の下限を設けた方がよい場合は、適宜下限を設ける。例えば、定格出力が１ｋＷの燃料電池では、３００Ｗ以下の出力での運転では発電効率が急激に低下し、熱バランスが崩れるため、３００Ｗ以下の出力での運転は適さない。このような場合には、予定発電量の下限を３００Ｗに設定するとよい。
【００４０】
運転計画の作成を開始したら、まず、運転計画作成終了条件を具備しているか否かを判断する（Ｓ３１）。運転計画作成終了条件は、（１）第１の所定時間先の分までピックアップが終了している、（２）燃料電池１５の第１の所定の単位時間（「第１の所定時間」とは異なる概念）あたりの運転時間が上限に達している、の少なくとも一方に該当する場合は条件を具備するものとする。（１）の条件にある「第１の所定時間」は、典型的には２４時間（１日）である。第１の所定時間を２４時間としたのは、例えば家庭においては１日単位のサイクルで電力需要や熱需要が繰り返されることが多いからである。集合住宅や事務所あるいは工場などの場合であっても、一般的には１日単位で電力需要や熱需要が繰り返される。しかしながら、電力需要や熱需要が１日単位ではなく、例えば１週間を最小単位として繰り返されるときには、１週間単位で行ってもよく、あるいは４８時間、７２時間、９６時間、２週間、１ヶ月等、他の時間単位で行ってもよい。また、（２）の条件では、運転計画を作成するに際して、先に述べた第１の所定の単位時間あたりの許容運転時間を考慮しているが、このときに考慮する第１の所定の単位時間あたりの許容運転時間は、典型的には、前回の第１の所定の単位時間あたりの燃料電池１５の実際の運転時間が、設定された許容運転時間に満たなかった場合に、その差（「許容運転時間」−「実際の運転時間」）分が加算される（Ｓ２６：図２参照）。
【００４１】
運転計画作成終了条件を具備しているか否かを判断する工程（Ｓ３１）において、運転計画作成終了条件を具備している場合は運転計画の作成を終了するが、初めてピックアップしようとする場合は条件を具備している場合は少ない。運転計画作成終了条件を具備していない場合は、所定の計算時間間隔分のピックアップを行う（Ｓ３２）。所定の計算時間間隔分のピックアップを行ったら、「それまでピックアップした分」の予定発電量について、所定の基準（本実施の形態では消費エネルギー削減に関する基準とする。）が向上したか否かの判断を行うためのシミュレーションを実施する（Ｓ３３）。以下に、それまでピックアップした分の予定発電量について所定の基準が向上したか否かの判断を行うためのシミュレーション（Ｓ３３）を説明する。
【００４２】
このシミュレーション（Ｓ２３）では、それまでピックアップした分の予定発電量について所定の基準が向上したか否かの判断を行うためのピックアップ継続基準値を算出する。ピックアップ継続基準値は、現実には様々な形態で消費されているエネルギーに関して、１つの基準に換算した値である。典型的には、燃料電池システム１００に投入される原料燃料ｍや、発電所で発電するために用いるエネルギー等を同一の次元に換算した値が用いられる。ピックアップ継続基準値を算出するために用いられる数式は、制御装置５０の演算手段に予め記憶されている。制御装置５０は、現在の燃料電池１５の運転状態や貯湯タンク３１の蓄熱量の状態、作成した運転計画の情報を基にピックアップ継続基準値を算出する。
【００４３】
図５は、ピックアップ継続基準値を算出する計算手順を説明するフローチャートである。ピックアップ継続基準値は、所定の計算時間間隔分ずつ第１の所定時間先の分まで求める。まず、運転計画の電力需要の予測と予定発電量とから買電量を求める（Ｓ３０１）。通常、電力需要の予測値が予定発電量を上回るように運転計画を作成しているので（段落００３９参照）、買電量は正の値となるが、予定発電量が電力需要の予測値を上回る場合は買電量を０とする。このように、予定発電量が電力需要の予測値を上回る場合は買電量を０とするが、逆潮流が認められる場合は負の値として表してもよい。次に逆潮ヒータ２４の加熱量を算出する（Ｓ３０２）。逆潮ヒータ２４の加熱量は、予定発電量から電力需要の予測値を引いた電力値と、逆潮ヒータ２４の効率と、計算時間間隔（本実施の形態では１時間）との積で求められる。なお、予定発電量から電力需要の予測値を引いた電力値は、逆潮電力量となる。
【００４４】
次に燃料電池１５の発電効率及び熱回収効率を求める（Ｓ３０３）。発電効率及び熱回収効率は、燃料電池１５に固有の値であるが、一般的には一定値ではなく、予定発電量を定格出力値で除した値であるターンダウン比ρ（ρ＝「予定発電量」／「定格出力値」）に伴って変化する場合が多い。そのため発電効率及び熱回収効率の値は各ターンダウン比ρに対応する値としてデータベース化した上で制御装置５０のデータ保持手段に記憶させておき、データベースからその時刻のターンダウン比ρに対応する発電効率及び熱回収効率を算出する。次に熱回収量を求める（Ｓ３０４）。熱回収量は、「熱回収量」＝「予定発電量」×「発電効率」×「計算時間間隔」／「熱回収効率」で求められる。次に配管系統熱ロス量を求める（Ｓ３０５）。配管系統熱ロスは、燃料電池１５と熱交換器２１とを接続する冷却水管１６からの放熱、及び熱交換器２１と貯湯タンク３１とを接続する蓄熱媒体管２２からの放熱である。配管系統熱ロス量は、冷却水管１６及び蓄熱媒体管２２の断熱状態等で定まる排熱回収時配管熱ロス率と、前行程で求めた熱回収量との積で求められる。
【００４５】
次に貯湯タンク３１の熱ロス量を求める（Ｓ３０６）。貯湯タンク３１の熱ロス量は、貯湯タンク３１内の蓄熱量と、貯湯タンク３１の断熱状態等で定まる貯湯タンク熱ロス率と、計算時間間隔との積で求められる。次に給湯利用前貯湯量を求める（Ｓ３０７）。給湯利用前貯湯量は、貯湯タンク３１内の蓄熱量から貯湯タンク熱ロス率を引いた値と、熱回収量から配管系統熱ロス量を引いた値との和で求められる。次に貯湯タンク３１からの給湯熱量及びバックアップボイラの加熱量を求める（Ｓ３０８）。給湯利用前貯湯量が熱需要の予測値以上のとき、貯湯タンク３１からの給湯熱量は熱需要の値と等しく、バックアップボイラの加熱量は０となる。他方、給湯利用前貯湯量が熱需要の予測値を下回っているとき、貯湯タンク３１からの給湯熱量は給湯利用前貯湯量と等しく、熱需要の予測値と貯湯タンク３１からの給湯熱量との差がバックアップボイラの加熱量となる。
【００４６】
次に給湯利用後貯湯量及びラジエータ２８の放熱量を求める（Ｓ３０９）。給湯利用前貯湯量と貯湯タンク３１からの給湯熱量との差が貯湯タンク３１の蓄熱量の最大値以下の場合、給湯利用後貯湯量は給湯利用前貯湯量と貯湯タンク３１からの給湯熱量との差で求められ、ラジエータ２８の放熱量は０となる。他方、給湯利用前貯湯量と貯湯タンク３１からの給湯熱量との差が貯湯タンク３１の蓄熱量の最大値よりも大きい場合、給湯利用後貯湯量は貯湯タンク３１の蓄熱量の最大値となり、ラジエータ２８の放熱量は、「ラジエータの放熱量」＝（「給湯前貯湯量」−「貯湯タンク３１からの給湯熱量」）−「貯湯タンク３１の蓄熱量の最大値」で求められる。なお、貯湯タンク３１の蓄熱量の最大値は、（「満蓄時の貯湯タンク温度」−「補給水温度」）×「貯湯タンク容量」×「比熱」で求められる。
【００４７】
次にラジエータ２８の消費電力量を求める（Ｓ３１０）。ラジエータ２８の消費電力量は、「ラジエータ消費電力量」＝「ラジエータ放熱量」／「ラジエータ効率」で求められる。ここで「ラジエータ効率」は、単位放熱量当たりに使用する電力量の値で、ラジエータ固有の値である。次に燃料電池システム１００の消費燃料量を求める（Ｓ３１１）。これは、「燃料電池システムの消費燃料量」＝（「発電量」／「発電効率」）×「計算時間間隔」／「原料燃料の発熱量」で求められる。次にバックアップボイラ消費燃料量を求める（Ｓ３１２）。これは、「バックアップボイラ消費燃料量」＝（「バックアップボイラ加熱量」／「バックアップボイラ効率」）／「燃料の発熱量」で求められる。
【００４８】
次に、前の所定の計算時間間隔に予定発電量がない状態でピックアップを行う場合に起動時消費電力及び起動時消費燃料量を求める（Ｓ３１３）。前の所定の計算時間間隔に予定発電量がある場合は、起動時消費電力及び起動時消費燃料量の値は０となる。ここで、起動時消費電力及び起動時消費燃料量の値は燃料電池システム１００に固有の値である。一般に、燃料電池１５の起動時には改質器１１を所定の温度まで昇温する必要があるが、燃料電池１５が停止している時間が短い方が停止している時間が長いよりも改質器１１の温度低下が小さくなるため起動時消費電力及び起動時消費燃料量が少なくなる。逆に燃料電池１５が停止している時間が長いと改質器１１の温度低下が大きくなり、起動時消費電力及び起動時消費燃料量が多くなる。そのため、起動時消費電力及び起動時消費燃料量を燃料電池１５の停止時間に対応する値としてデータベース化した上で制御装置５０のデータ保持手段に記憶させておき、データベースからそのときの起動時消費電力及び起動時消費燃料量を算出する。次に、停止時消費電力及び停止時消費燃料量を求める（Ｓ３１４）。停止時消費電力及び停止時消費燃料量は、次の所定の計算時間間隔でピックアップが行われない場合に加算されるため、ここで一旦算出するが次にピックアップが行われた時点で０に変更される。停止時消費電力及び停止時消費燃料量は、起動時消費電力及び起動時消費燃料量の算出（Ｓ３１３）と同様に、それぞれ、燃料電池１５が停止している時間からデータベースを参照して算出される。次に待機時消費電力量を算出する（Ｓ３１５）。待機時消費電力量は、燃料電池システム１００に固有の一定の値である。
【００４９】
上述の工程（Ｓ３０１）〜工程（Ｓ３１５）の演算は第１の所定時間先まで所定の計算時間間隔で行う。例えば、本実施の形態では２４時間先まで１時間間隔で行う。このため、待機時消費電力量の算出（Ｓ３１５）までしたら、第１の所定時間先まで演算したか否かの判断を行う（Ｓ３１６）。第１の所定時間先までの演算が終了していない場合は買電量を求める工程（Ｓ３０１）に戻って上述の一連の演算を行う。第１の所定時間先までの演算が終了した場合は一次エネルギー使用量の合計を求める（Ｓ３１７）。すなわち、第１の所定時間先までの上述の工程（Ｓ３０１）〜工程（Ｓ３１５）の演算が終了したら、次に一次エネルギー使用量の合計を求める（Ｓ３１７）。合計一次エネルギーの使用量Ｐｆｃは、電力総使用量Ｅｆｃ、燃料総使用量Ｇｆｃ、電力の一次エネルギー換算係数Ｋｅ、燃料発熱量Ｈｆとを用いて以下のように表される。
Ｐｆｃ＝Ｋｅ×Ｅｆｃ＋Ｈｆ×Ｇｆｃ
上式のうち、工程（Ｓ３０１）〜工程（Ｓ３１５）で求めた値を利用して、電力総使用量Ｅｆｃは、Ｅｆｃ＝「買電量」＋「ラジエータ消費電力量」＋「起動時消費電力量」＋「停止時消費電力量」＋「待機時消費電力量」で表される。燃料総使用量Ｇｆｃは、Ｇｆｃ＝「燃料電池消費燃料量」＋「バックアップボイラ燃料消費量」＋「起動時消費燃料量」＋「停止時消費燃料量」で表される。電力の一次エネルギー換算係数Ｋｅとしては、例えば９．８４ｋＪ／Ｗｈという値を用いることができるが、換算係数は複数のものが提唱されているので、適切な値を用いるとよい。
【００５０】
燃料電池システムの運転計画の評価は、電力需要へは系統電力から供給し熱需要へはボイラから供給する従来システムとの比較で行うことが多い。従来システムの一次エネルギー使用量Ｐｐは、電力需要の予測値ＥＬと、燃料の消費量ＧＬと、上述の電力の一次エネルギー換算係数Ｋｅ及び燃料発熱量Ｈｆとを用いて以下のように表される。
Ｐｐ＝Ｋｅ×ＥＬ＋Ｈｆ×ＧＬ
なお、上式において、電力需要の予測値ＥＬは、電力需要への電力がすべて系統電力から供給されることを前提としている。また、燃料の消費量ＧＬは、「熱需要」÷「ボイラ効率」÷「燃料発熱量」で算出され、熱需要への熱がすべてボイラから供給されることを前提としている。上記のようにして求められた合計一次エネルギーの使用量Ｐｆｃと従来システムの一次エネルギー使用量Ｐｐとにより、一次エネルギー削減率ηｅは以下の式により求められる。
ηｅ＝（Ｐｐ−Ｐｆｃ）／Ｐｐ
このようにして算出した一次エネルギー削減率ηｅがピックアップ継続基準値となる。なお、一次エネルギー削減率ηｅの概念には様々な考え方があって、その算出には複数の方法が提案されており、そのいずれを用いてもよく、上述の算出方法は１つの例示である。
【００５１】
再び図４に戻って運転計画を作成する手順の説明を続ける。シミュレーションを実施して（Ｓ３３）ピックアップ継続基準値を算出したら、所定の基準（本実施の形態では消費エネルギー削減に関する基準）が向上したか否かの判断を行う（Ｓ３４）。所定の基準が向上していれば、運転計画作成終了条件を具備しているか否かを判断する工程（Ｓ３１）に戻り、以降の手順を繰り返す。他方、所定の基準が向上していない場合は、前回のピックアップ継続基準値は所定の基準が向上していたか否かの判断を行う（Ｓ３５）。前回のピックアップ継続基準値では所定の基準が向上していた場合は、今回のピックアップ継続基準値に偶然所定の基準の向上が見られなかった場合も考えられるため、もう一度所定の計算時間間隔分のピックアップを行い（Ｓ３２）、以降の手順を繰り返す。他方、前回のピックアップ継続基準値でも所定の基準の向上が見られなかった場合は、ピックアップを続けても所定の基準が向上しないと判断して運転計画の作成を終了する。このようにして運転計画を作成する。
【００５２】
なお、ピックアップ開始時刻については、複数の異なった時刻を定めると複数の運転計画が作成されることとなる。複数の運転計画が作成される場合は、複数の運転計画の中から最も所定の基準に適う運転計画が選択されるように制御装置５０を構成するとよい。より好ましくは、運転計画を作成する時点から第１の所定時間先まで所定の計算時間間隔ごとに複数の時刻をピックアップ開始時刻として定めて複数の運転計画が作成されるようにすると、選択の幅を広げることができる。
【００５３】
図２に戻って上限運転時間設定制御の説明を続ける。運転計画を作成したら、作成した運転計画に基づいて燃料電池１５の運転を行う（Ｓ２３）。燃料電池１５の運転は、作成された運転計画通りに行われるのではなく、典型的には、作成された運転計画に定められた許容運転時間の範囲内で、実際の電力需要及び熱需要に従った燃料電池１５の出力で運転が行われる。したがって、実際の運転時間が設定された許容運転時間を超えることがない。なお、ここでいう運転には、電力及び／又は熱の需要がなくなり、あるいは許容運転時間の観点から運転を停止する場合も含む。また、実際の電力需要及び熱需要が許容運転時間を上回った場合、所定の範囲内であれば許容運転時間を超えての運転を許可するようにしてもよい。この場合の所定の範囲内とは、例えば、第１の所定の単位時間内で、許容運転時間に余裕がある場合である。
【００５４】
燃料電池１５の運転を行うと、第１の所定の単位時間（２４時間）が経過したか否かの判断を行う（Ｓ２４）。第１の所定の単位時間が経過していなければ、従前の運転計画に基づいた燃料電池１５の運転を継続する（Ｓ２３）。第１の所定の単位時間が経過していれば、第１の所定の単位時間あたりの運転時間が許容運転時間未満か否かを判断する（Ｓ２５）。第１の所定の単位時間あたりの運転時間が許容運転時間未満でなければ許容運転時間を設定する工程（Ｓ２１）に戻り、上述した工程を以下に繰り返す。
【００５５】
第１の所定の単位時間あたりの運転時間が許容運転時間未満であれば、許容運転時間と実際の運転時間との差の時間を次の第１の所定の単位時間あたりの許容運転時間に加算して、これを次の許容運転時間として設定する（Ｓ２６）。例えば図３に示すように許容運転時間が設定されている場合、５月の許容運転時間は７時間に設定されているが、ある１日（例えば５月１６日）の実際の燃料電池１５の運転時間が４時間であったときは、７−４＝３時間分を次の日（例えば５月１７日）の許容運転時間に加算して、次の日（例えば５月１７日）の許容運転時間を１０時間に設定する。このようにすると、予定された期間の燃料電池１５の寿命を確保しつつ、より多くの電力需要及び熱需要を燃料電池１５で発生した電力及び熱で賄うことができる。このように余った分の運転時間を許容運転時間に加算して次の許容運転時間を設定したら、運転計画を作成する工程（Ｓ２２）に戻り、上述した工程を以下に繰り返す。
【００５６】
なお、月ごとに設定された許容運転時間よりも、運転時間を延ばした方が都合がよい場合（例えば大幅な省エネルギーとなる場合）は、運転時間の先取り処理を行い、将来の運転時間を制限することで調整してもよい。また、以上の説明では省エネルギー性等の所定の基準に最も適うように運転計画を作成することとして説明したが、所定の基準を特に設定せずに、主に許容運転時間を考慮して運転計画を作成してもよい。この場合は、図４及び図５を用いて説明したフローが省略される。
【００５７】
以上の上限運転時間設定制御についての説明では、第１の所定の単位時間あたりの許容運転時間が熱需要の予測に応じて設定されることとしたが、第１の所定の単位時間あたりの許容運転時間が電力需要の予測に応じて設定されることとしてもよい。例えば、夏は冷房機器を使用し、冬は暖房機器を使用することで中間期（春及び秋）に比べて消費電力が増加する場合があるが、単位時間あたりの許容運転時間を電力需要の予測に応じて設定すると、季節によって電力需要に差がある場合に需給バランスを適切に維持することができ、効率のよい運転をすることができる。また、熱需要の予測と電力需要の予測との両方を考慮して第１の所定の単位時間あたりの許容運転時間を設定してもよい。
【００５８】
次に図６を参照して、第２の所定の単位時間あたりの許容起動回数の範囲内で燃料電池１５を運転する制御（上限起動回数設定制御）について説明する、図６は、上限起動回数設定制御を説明するフローチャートである。まず、第２の所定の単位時間あたりの許容起動回数を設定する（Ｓ４１）。第２の所定の単位時間は、上限運転時間設定制御における第１の所定の単位時間と同様に２４時間（１日）とするとよいが、第１の所定の単位時間とは異なる時間としてもよい。しかし、１日単位のサイクルで電力需要や熱需要が繰り返されることが多いので、第２の所定の単位時間は２４時間（１日）とするとよい。また、第２の所定の単位時間あたりの許容起動回数は、典型的には、１〜２回であるが、燃料電池１５の特性に応じて適宜決定するとよい。
【００５９】
許容起動回数を設定したら、次に運転計画を作成する（Ｓ４２）。運転計画は、上限運転時間設定制御の場合と同様に、過去の運転実績から電力需要及び熱需要が発生する時間帯を予測して、電力及び／又は熱の需要が発生する時間と設定された許容起動回数とを考慮しつつ、燃料電池１５を運転する時間を決定するものである。運転計画を作成する手順は、上限運転時間設定制御の場合（図４及び図５参照）と同様であるが、運転計画作成終了条件を具備しているか否かを判断する（Ｓ３１：図４参照）工程における、運転計画作成終了条件の（２）が「（２）燃料電池１５の第２の所定の単位時間あたりの起動回数が上限に達している」に置き換えられることとなる。これに伴い、運転計画を作成するに際して、考慮する第２の所定の単位時間あたりの許容起動回数は、典型的には、前回の第２の所定の単位時間あたりの燃料電池１５の実際の起動回数が、設定された許容起動回数に満たなかった場合に、その差（「許容起動回数」−「実際の起動回数」）分が加算される（Ｓ４６：図６参照）。また、燃料電池１５は、起動してすぐに発電することはできず、燃料電池１５、改質ガスｇ、酸化剤ガスｔを所定の温度にするために１時間程度のリードタイムが必要である。リードタイムの間は燃料を消費する一方で発電及び発熱がないため、起動停止を頻繁に行うと発電及び発熱が可能な時間が浸食されることとなる。したがって、運転計画を作成する際は、リードタイムを考慮する。
【００６０】
運転計画を作成したら、作成した運転計画に基づいて燃料電池１５の運転を行う（Ｓ４３）。ここでいう運転には、電力及び／又は熱の需要がなくなり、あるいは許容起動回数の観点から運転を停止する場合も含む。燃料電池１５の運転は、作成された運転計画通りに行われるのではなく、典型的には、実際の電力需要及び熱需要に従った燃料電池１５の出力で運転が行われる。これにより、その日の起動回数が許容起動回数に至ったときは、その日は燃料電池１５の起動を禁止する。
【００６１】
燃料電池１５の運転を行うと、第２の所定の単位時間（２４時間）が経過したか否かの判断を行う（Ｓ４４）。第２の所定の単位時間が経過していなければ、従前の運転計画に基づいた燃料電池１５の運転を継続する（Ｓ４３）。第２の所定の単位時間が経過していれば、第２の所定の単位時間あたりの起動回数が許容起動回数未満か否かを判断する（Ｓ４５）。第２の所定の単位時間あたりの起動回数が許容起動回数未満でなければ許容起動回数を設定する工程（Ｓ４１）に戻り、上述した工程を以下に繰り返す。
【００６２】
第２の所定の単位時間あたりの起動回数が許容起動回数未満であれば、許容起動回数と実際の起動回数との差を次の第２の所定の単位時間あたりの許容起動回数に加算して、これを次の許容起動回数として設定する（Ｓ４６）。余った分の起動回数を許容起動回数に加算して次の許容起動回数を設定したら、運転計画を作成する工程（Ｓ４２）に戻り、上述した工程を以下に繰り返す。１日あたりの上限起動回数が増加すると、ＤＳＳ運転（Ｄａｉｌｙ  Ｓｔａｒｔ−ｕｐ＆Ｓｈｕｔ−ｄｏｗｎ運転：１日に１回以上の起動停止を行う運転）とする運転計画の作成がしやすくなる。
【００６３】
以上の説明では、燃料電池１５は固体高分子型燃料電池として説明したが、固体高分子型燃料電池の他、りん酸型燃料電池、固体酸化物形燃料電池等、他の種類の燃料電池も用いることができる。しかしながら、固体高分子型燃料電池とすると、比較的低温で運転でき、また装置が小型化できるので、家庭用、小規模集合住宅あるいは小規模事業所用に用いるのに好適である。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明の実施の形態に係る燃料電池システムを説明する系統図である。
【図２】上限運転時間設定制御を説明するフローチャートである。
【図３】上限運転時間の設定例を示すテーブルの概念図である。
【図４】運転計画を作成する手順を説明するフローチャートである。
【図５】比較基準値を算出する計算手順を説明するフローチャートである。
【図６】上限起動回数設定制御を説明するフローチャートである。
【符号の説明】
【００６５】
１５  燃料電池
２１  熱交換器
３１  貯湯タンク（蓄熱槽）
３８  温度検出器
５０  制御装置
１００  燃料電池システム
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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